JP6562780B2 - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートを搬送するシート搬送装置、及びこのシート搬送装置を備えた画像形成装置に関する。

プリンタ等の画像形成装置には、分離ローラを用いてシートを分離しながらシートを搬送するシート搬送装置が広く用いられている。このようなシート搬送装置として、従来、シートを搬送方向に搬送するフィードローラと、フィードローラに圧接されるリタードローラとを備えた給紙装置が知られている（特許文献１参照）。この給紙装置において、リタードローラは、トルクリミッタを介してフィードローラを駆動するモータに接続されており、シートの搬送方向に逆らう方向（戻し方向）の駆動力を入力されている。これにより、フィードローラとリタードローラとの間のニップ部に複数枚のシートが進入すると、リタードローラがシートを押し戻しながら戻し方向に回転してシートの重送状態を解消する。

また、従来から、シートを搬送する搬送動作の途中で、シートの搬送速度を搬送動作の開始時の速度とは異なる速度へと変速するシート搬送装置が知られている。このようなシート搬送装置として、カセットに積載されたシートを給送する給送ローラと、給送ローラの下流に配置される搬送ローラと、給送ローラと搬送ローラとの間に配置される給送センサとを備えたものが提案されている（特許文献２参照）。このシート搬送装置において、シートの搬送速度を制御する制御装置は、給送センサを用いて複数枚のシートを連続搬送する際のシートの間隔を測定する。そして、給送ローラ及び搬送ローラの駆動速度は、搬送ローラの下流に設けられるレジストレーションローラにシートが到達する間隔が一定となるように制御される。

特開平６−１４７２号公報 特許第４７０８５９４号公報

ところで、特許文献１に記載の給紙装置のようにリタードローラを有する構成において、リタードローラに戻し方向の駆動力が入力されている状態でシートが搬送されると、リタードローラが正転と逆転とを小刻みに繰り返して振動することがある。このようなリタードローラの振動が継続して発生すると、耳障りな振動音が生じる虞がある。そこで、駆動手段の駆動を可能な限り早いタイミングで停止させて、振動音を低減させることが考えられる。

しかしながら、特許文献２に記載のシート搬送装置のように搬送動作の途中で搬送速度を変更する制御を行う構成において、振動音を低減する目的で駆動手段の駆動を停止させると、シートが重送されてしまう場合があった。すなわち、駆動を停止されたリタードローラに対して搬送速度の変動に伴って不規則に変動するトルク負荷が掛かると、リタードローラの挙動が不安定となってシートの重送につながる場合があった。

そこで、本発明は、シートの重送を防ぐと共に、振動音を低減することが可能なシート搬送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係るシート搬送装置は、シートを搬送方向に搬送する第１搬送部材と、前記第１搬送部材を駆動する第１駆動手段と、前記第１搬送部材に圧接されると共に、トルクリミッタを介して前記第１駆動手段に接続されて前記搬送方向に逆らう方向に駆動される分離ローラと、前記搬送方向において前記第１搬送部材の下流に配置され、シートを前記搬送方向に搬送する第２搬送部材と、前記第２搬送部材を駆動する第２駆動手段と、シートを第１速度で搬送させるように前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段の駆動を開始させた後、シートを前記第１速度とは異なる第２速度で搬送させるように前記第２駆動手段の出力を変更すると共に、前記第２駆動手段の出力の変更が完了し、かつシートの前端が前記第２搬送部材に到達したことを条件として、前記第１駆動手段の駆動を停止させる制御手段と、を備える、ことを特徴とする。

本発明に係るシート搬送装置は、シートの重送を防ぐと共に、振動音を低減することができる。

本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図。 シート給送装置の要部を示す斜視図。 シート給送動作において生じる現象を説明する図であり、（ａ）は分離ニップ部に１枚のシートが挟持された状態、（ｂ）は分離ニップ部に２枚のシートが進入した状態、（ｃ）は分離ローラが正転と逆転とを繰り返している状態を表している。 シート給送装置の動作を制御するための制御ブロック図。 シート給送動作における給送モータ及び引抜モータのタイミングチャートを、シートの位置を表す線図と組み合わせた図。 シート給送動作の制御プロセスを示すフローチャート。 第１の比較例に係る給送モータ及び引抜モータのタイミングチャートを、シートの位置を表す線図と組み合わせた図。 第２の比較例に係る給送モータ及び引抜モータのタイミングチャートを、シートの位置を表す線図と組み合わせた図。

以下、図面に沿って本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、画像形成装置を正面から視た状態（図１の視点）を基準にして上下左右の位置関係を表すものとする。また、シートの前端とは、シートを搬送する際の搬送方向における下流側の端部を表すものとし、シートの後端とは、搬送方向における上流側の端部を表すものとする。

［画像形成装置］
本実施形態に係る画像形成装置２０１は、図１にその概略構成を示すように、フルカラーレーザビームプリンタを一例とする画像形成装置である。画像形成装置２０１は、画像形成装置本体である装置本体２０１Ａ（プリンタ本体）の内部に、シートＰに画像を形成する画像形成部２０１Ｂ及びシートＰに画像を定着させる定着部２２０等を備えている。装置本体２０１Ａの上方には、原稿の画像データを読み取る画像読取装置２０２が、原稿の載置面が略水平となる姿勢で配置されている。画像読取装置２０２と装置本体２０１Ａとの間にはシートＰが排出される排出トレイ２３０が設けられている。また、装置本体２０１Ａには、画像形成部２０１ＢにシートＰを給送するシート給送部２０１Ｅが設けられている。シート給送部２０１Ｅは、装置本体２０１Ａの下部に配置されるシート給送装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄと、装置本体２０１Ａの右側部に配置される手差し給送装置１００Ｍとを有している。

画像形成手段としての画像形成部２０１Ｂは、レーザスキャナ２１０と、４個のプロセスカートリッジ２１１と、中間転写ユニット２０１Ｃとを備えた、所謂４ドラムフルカラー方式の画像形成部である。これらプロセスカートリッジは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成する。各プロセスカートリッジ２１１は、感光ドラム２１２（感光体）、帯電器２１３、現像器２１４、及び不図示のクリーナ等を備えている。なお、画像形成部２０１Ｂの上方には、各色のトナーを収容したトナーカートリッジ２１５が、装置本体２０１Ａに対して着脱自在に装着されている。

中間転写ユニット２０１Ｃは、中間転写体としての中間転写ベルト２１６が駆動ローラ２１６ａ及びテンションローラ２１６ｂ等に巻き掛けられて構成され、４つのプロセスカートリッジ２１１の上方に配置されている。中間転写ベルト２１６は、各プロセスカートリッジ２１１の感光ドラム２１２に接触するように配置されると共に、不図示の駆動部に駆動される駆動ローラ２１６ａによって、反時計回り方向（矢印Ｑの方向）に回転駆動される。中間転写ユニット２０１Ｃは、各感光ドラム２１２と対向する位置において中間転写ベルト２１６の内周面に当接する１次転写ローラ２１９を備えており、中間転写ベルト２１６と感光ドラム２１２との間のニップ部として１次転写部Ｔｒ１が形成されている。また、画像形成部２０１Ｂは、駆動ローラ２１６ａと対向する位置において中間転写ベルト２１６の外周面に当接する２次転写ローラ２１７を備えている。この２次転写ローラ２１７と中間転写ベルト２１６との間のニップ部として、中間転写ベルト２１６に担持されたトナー像がシートＰに転写される２次転写部Ｔｒ２が形成されている。

上述のように構成される各プロセスカートリッジ２１１において、感光ドラム２１２の表面には、レーザスキャナ２１０によって静電潜像が描き込まれた後、現像器２１４からトナーが供給されることで負極性に帯電した各色のトナー像が形成される。これらのトナー像は、１次転写ローラ２１９に正極性の転写バイアス電圧が印加されることで、各１次転写部Ｔｒ１において順次中間転写ベルト２１６へと多重転写（１次転写）されて、中間転写ベルト２１６にフルカラーのトナー像が形成される。

このようなトナー像の形成プロセスに並行して、シート給送部２０１Ｅから給送されたシートＰはレジストレーションローラ対２４０へ向けて搬送され、このレジストレーションローラ対２４０によって斜行補正される。レジストレーションローラ対２４０は、中間転写ベルト２１６に形成されたフルカラーのトナー像の転写タイミングに合わせたタイミングで、シートＰを２次転写部Ｔｒ２に搬送する。中間転写ベルト２１６に担持されたトナー像は、２次転写ローラ２１７に正極性の転写バイアス電圧が印加されることで、２次転写部Ｔｒ２においてシートＰへと２次転写される。

トナー像を転写されたシートＰは、定着部２２０において加熱及び加圧され、カラー画像がシートＰに定着させられる。定着部２２０は、定着ローラ２２０ａと、定着ローラ２２０ｂに圧接される２２０ｂと、不図示の加熱手段（ヒータ）と、を有し、２次転写部Ｔｒ２における画像形成速度に対応する速度でシートＰを搬送する。画像が定着したシートＰは、排出ローラ対２２５によって排出トレイ２３０へと排出されて積載される。なお、シートＰの両面に画像を形成する場合には、シートＰは定着部２２０を通過した後、反転搬送部２０１Ｄに設けられる正逆転可能な反転ローラ対２２２によってスイッチバックされる。そして、シートＰは再搬送通路Ｒを介して画像形成部２０１Ｂへと再度搬送され、裏面に画像を形成される。

［シート給送装置］
次に、シート給送装置１００Ａを例にして、シート給送装置（シート搬送装置）の構成を説明する。なお、このシート給送装置１００Ａの下方に配置されるシート給送装置１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄは、シート給送装置１００Ａと同様に構成されるため、説明を省略する。また、シートＰに接触する回転部材（ローラ部材）の回転方向を表す場合、シートＰの給送方向に沿う方向である場合は「送り方向」とし、給送方向に逆らう方向である場合は「戻し方向」とする。

シート給送装置１００Ａは、図２に示すように、給送カセット７と、給送ユニット１と、引抜ローラ対８（図１参照）とを備えている。シートＰが積載される積載手段としての給送カセット７は、装置本体２０１Ａに引出し可能に収納されており、側端規制板７１及び不図示の後端規制板等を備えている。給送カセット７に積載されたシートＰは、後端規制板によってカセット壁７ａに突き当てられることで給送方向（矢印Ｆｄの方向）に位置決めされると共に、側端規制板７１によって幅方向に位置決めされる。

給送カセット７に積載されたシートＰを１枚ずつ分離して搬送する給送ユニット１は、取出しローラ２（ピックアップローラ）と、給送ローラ３（フィードローラ）と、分離ローラ４（リタードローラ）と、駆動機構６と、を備えている。取出しローラ２、給送ローラ３、及び分離ローラ４は、軸方向をシートＰの幅方向（装置本体２０１Ａの奥行方向）に向けた姿勢で、取出しローラ軸２ｂ、給送ローラ軸３ａ、及び分離ローラ軸４ａにそれぞれ支持されている。

給送ローラ軸３ａは、給送ユニット１の支持枠体をなす支持部材（不図示）によって回転自在に支持されると共に、給送ローラ３を回転自在に支持している。分離ローラ軸４ａは、給送ローラ軸３ａと平行に配置され、分離ローラ４を給送ローラ３と対向する位置に保持すると共に、不図示の付勢部材に付勢されて分離ローラ４を給送ローラ３に圧接させている。取出しローラ軸２ｂは、給送ローラ軸３ａを中心にして上下方向に回動可能な昇降プレート２ａに取付けられ、取出しローラ２を回転自在に支持している。

駆動機構６は、ギヤ群（６ａ〜６ｇ）及びトルクリミッタ５等を有し、装置本体２０１Ａに設けられる給送モータＭ１の駆動力を給送ユニット１の各ローラに分配する。給送モータＭ１の出力軸に設けられる出力ギヤ６ａは、給送ローラ軸３ａの一方の端部に設けられる入力ギヤ６ｂに噛合い、給送ローラ３を給送方向に沿う方向（送り方向）に回転させる。給送ローラ軸３ａの他方側には分配ギヤ６ｃが設けられており、分配ギヤ６ｃの回転は昇降プレート２ａに支持されたアイドルギヤ６ｄを介して取出しローラ軸２ｂに設けられる取出しギヤ６ｅに伝達される。従って、取出しローラ２は、給送ローラ３と同時に送り方向に回転駆動される。

なお、昇降プレート２ａは不図示の付勢手段に接続されており、取出しローラ２を給送カセット７に積載されたシート束の最上位のシートＰに当接させる給送位置と、給送位置よりも上方の待機位置とに移動可能に構成されている。また、給送ローラ３と給送ローラ軸３ａとの間、及び取出しローラ２と取出しローラ軸２ｂとの間には、それぞれワンウェイクラッチ（不図示）が設けられており、給送ローラ３及び取出しローラ２は送り方向に空転可能に構成されている。

分離ローラ軸４ａに設けられる分離ギヤ６ｇは、アイドルギヤ６ｆを介して入力ギヤ６ｂに連結されており、シートＰの給送方向に逆らう方向である戻し方向の回転を入力される。分離ローラ軸４ａと分離ローラ４との間に設けられるトルクリミッタ５は、分離ローラ軸４ａの駆動力を分離ローラ４に伝達する。また、分離ローラ４に所定のトルク容量以上のトルクが作用した場合には、トルクリミッタ５に滑りが生じて、分離ローラ４は分離ローラ軸４ａに対して送り方向に相対回転する。

図１に示すように、引抜ローラ対８は引抜ローラ８ａと対向ローラ８ｂとによって構成されている。引抜ローラ８ａは、シートの給送方向において給送ローラ３の下流側に配置されると共に、装置本体２０１Ａに設けられる引抜モータＭ２（図４参照）によって送り方向に回転駆動される。対向ローラ８ｂは引抜ローラ８ａとの間にシートＰを挟持可能な引抜ニップ部を形成すると共に、引抜ローラ８ａの回転に伴って送り方向に従動回転する。従って、引抜ローラ８ａは、第１搬送部材としての給送ローラ３から受取ったシートＰを給送方向に搬送する第２搬送部材として設けられている。また、給送モータＭ１は給送ローラ３及び分離ローラ４を駆動する第１駆動手段として設けられており、引抜モータＭ２は引抜ローラ８ａを駆動する第２駆動手段として設けられている。

なお、給送方向における給送ローラ３と引抜ローラ８ａとの間には、シートＰを検出可能なシート検知手段としての給送センサ１２が配設されている（図１参照）。給送センサ１２は、例えば発光部から照射された光を検知可能な受光部と、シートＰに接触して受光部を遮光可能なフラグ部材とを備えた光学式センサが用いられ、所定の検出位置におけるシートＰの有無を検知して検知信号を発する。また、引抜ローラ対８よりも給送方向の下流であって、レジストレーションローラ対２４０の上流側の近傍位置には、シートＰを検知可能なレジストレーションセンサ１５が配設されている。給送センサ１２は、後述する搬送タイミング制御に用いられる一方で、レジストレーションセンサ１５と共に、シート搬送の遅滞を監視するジャム処理制御に用いられる。

［分離ローラの振動］
続いて、上述したように構成されるシート給送装置１００Ａがシートを給送する際に発生し得る現象について、図３に基づいて説明する。図３（ａ）〜（ｃ）はいずれも、取出しローラ２、給送ローラ３、及び分離ローラ４を装置本体２０１Ａの正面から視た様子を表しており、最上位のシートＰ１は矢印Ｆｄにて示される給送方向（搬送方向）に搬送される。

図３（ａ）に示すように、取出しローラ２によって繰り出された最上位のシートＰ１が給送ローラ３と分離ローラ４との間に形成された分離ニップ部Ｎ１に到達すると、シートＰ１は給送ローラ３によってさらに給送方向へと搬送される。分離ニップ部Ｎ１に最上位のシートＰ１のみが進入している状態（図３（ａ）の状態）では、シートＰ１を介して分離ローラ４にはトルクリミッタ５のトルク容量よりも大きな送り方向Ｒ１のトルクが作用する。すると、トルクリミッタ５に滑りが生じて、分離ローラ４は給送モータＭ１から受け取る戻し方向の駆動力Ｄｒに抗して送り方向Ｒ１に回転する。

一方、図３（ｂ）に示すように、分離ニップ部Ｎ１に複数枚（図中では２枚）のシートＰ１，Ｐ２が進入している状態（重送状態）では、分離ローラ４は給送モータＭ１からの駆動力Ｄｒに従って戻し方向Ｒ２に回転する。言い換えると、トルクリミッタ５のトルク容量が、重なったシートＰ１，Ｐ２の間に生じうる摩擦力よりも大きな値となるように設定されている。これにより、最上位のシートＰ１が給送方向に搬送されると共に、最上位以外のシートである重送シートＰ２が分離ニップ部Ｎ１の上流側に押し戻されて、重送状態が解消される。

ところで、図３（ｃ）に示すように、分離ローラ４に給送モータＭ１からの駆動力が入力されている状態でシートＰ１，Ｐ２が搬送される場合、分離ローラ４が正転と逆転とを繰り返す振動現象が発生することがある。すなわち、重送シートＰ２の前端が分離ニップ部Ｎ１の上流側の近傍に到達した状態で給送モータＭ１が回転すると、分離ローラ４はシートＰ１に連れ回って送り方向Ｒ１に回転する。すると、シートＰ１，Ｐ２の間に働く摩擦力によって、重送シートＰ２の前端部が分離ニップ部Ｎ１に進入する。そして、上述した通り分離ローラ４が戻し方向Ｒ２の回転を開始して、重送シートＰ２を分離ニップ部Ｎ１の上流側に押し戻す。重送シートＰ２の前端が分離ニップ部Ｎ１から押し戻されると、分離ローラ４は、再びシートＰ１に連れ回って送り方向Ｒ１に回転する。

このように、重送シートＰ２が分離ニップ部Ｎ１へ進入する動作と分離ニップ部Ｎ１から押し戻される動作とを繰り返すのに伴って、分離ローラ４は、送り方向Ｒ１の回転（正転）と戻し方向Ｒ２の回転（逆転）とを小刻みに繰り返す挙動（振動）を示す。このような振動は、重送シートＰ２の前端が分離ニップ部Ｎ１に進入し得る位置にあり、かつ分離ローラ４に駆動力が供給されている場合には継続して発生し得る。そして、分離ローラ４の振動が継続すると、耳障りな振動音（異音）が発生する可能性がある。

そこで、本実施形態に係るシート給送装置１００Ａは、所定の条件が満たされた場合に給送モータＭ１の駆動を停止することで、分離ローラ４の振動音が発生し得る時間を短縮して稼働時の騒音を低減させている。以下、シート給送装置１００Ａが装置本体２０１ＡにシートＰを供給する動作であるシート給送動作を制御する制御プロセスについて説明する。

［シート給送動作］
シート給送動作に関わる画像形成装置２０１の制御系は、図４のブロック図に示すように、シート給送動作を制御する制御手段としての制御部９に複数の入出力装置が接続されて構成されている。制御部９の入力側には、給送センサ１２、レジストレーションセンサ１５、及びタイマ１３等が接続され、制御部９の出力側には、給送モータＭ１及び引抜モータＭ２等が接続されている。制御部９は、給送モータＭ１及び引抜モータＭ２のそれぞれに制御信号を送信して、駆動の開始及び停止のタイミング並びに駆動時の出力等を制御している。また、制御部９は計時手段としてのタイマ１３を用いて、シート給送動作中の経過時間（例えば給送センサ１２がＯＮ又はＯＦＦの信号を発したタイミングからの経過時間）を計測可能である。

制御部９による給送モータＭ１及び引抜モータＭ２の駆動制御について、図５に基づいて説明する。ただし、図５は給送モータＭ１及び引抜モータＭ２の駆動を制御するタイミングチャートに、最上位のシートＰ１の位置変化を表す線図を組み合わせた図であり、横軸が時間を表し、縦軸がモータ出力及び搬送経路上の位置（搬送距離）を表している。給送モータＭ１の出力Ｄは給送ローラ３の駆動速度（周速）として描かれており、引抜モータＭ２の出力Ｅは引抜ローラ８ａの駆動速度（周速）として描かれている。なお、上述した通り、給送モータＭ１の出力Ｄは給送ローラ３、分離ローラ４及び取出しローラ２に分配されている。また、シートＰ１の位置は、それぞれ前端位置及び後端位置を表す折れ線Ｐｔ，Ｐｅによって示されている。

図５に示すように、給送モータＭ１及び引抜モータＭ２が、時刻Ｔｓに第１速度Ｖ１でシートＰ１を搬送するように設定された出力で駆動を開始されることでシート給送動作が開始される。すると、ピックアップローラ２によって最上位のシートＰが繰り出され、シートＰ１の前端（Ｐｔ）がカセット壁７ａを乗り越えて給送方向下流（図中上方）へ向けて移動を開始する。そして、時刻Ｔ１にシートＰ１の前端が給送センサ１２によって検出されると、制御部９はその検出タイミングに応じて、シートＰ１がレジストレーションローラ対２４０に到達するタイミングを揃える制御（搬送タイミング制御）を開始する。

ここで、シートＰ１の搬送タイミングがずれる場合について説明する。図５に破線として示す理想線Ａ１は、シートＰ１が設定された速度で搬送される場合の前端位置を表している。一方、実際のシートＰ１は、実線として示す実搬送線Ａ２のように、理想線Ａ１から遅れて搬送される場合がある。このような遅延が発生する要因としては、ローラの表面を覆うゴム部材の劣化等による搬送効率の低下、シートをカセットにセットする際の位置ずれ、及びシート寸法のばらつき等が挙げられる。シートＰ１が理想線Ａ１から大きく遅れて搬送されると、搬送経路の下流に位置するレジストレーションローラ対２４０への到達が遅れるため、画像形成装置２０１の生産性を向上する際の妨げとなる。

また、シートＰ１が理想線Ａ１よりも早まって搬送される場合（早着）もある。このような早着が発生する要因としては、複数枚のシートを連続搬送する際に最上位のシートＰ１が下に重なるシートを引きずること、シートをカセットにセットする際の位置ずれ、及びシート寸法のばらつき等が挙げられる。シートＰ１が理想線Ａ１よりも大幅に早まって搬送されると、例えばシートＰ１よりも前に搬送されるシートの後端に衝突してしまうなど、シート搬送の安定性を損なう虞がある。

そこで、制御部９は、シートＰ１の前端が給送センサ１２に検出されたタイミングが理想線Ａ１よりも遅れている場合には、第１速度Ｖ１よりも大きい第２速度Ｖ２でシートＰ１を搬送するように引抜モータＭ２の出力を変更（変速）する。また、シートＰ１の前端が給送センサ１２に検出されたタイミングが理想線Ａ１よりも早まっている場合には、第１速度Ｖ１よりも小さい第２速度でシートＰ１を搬送するように引抜モータＭ２の出力を変更する。

要するに、制御部９は、シート給送動作を開始してから、引抜ローラ８ａの下流の所定位置に設けられるレジストレーションローラ対２４０にシートＰ１の前端が到達するまでの経過時間を、予め定められた設定値に近付けるように制御している。ただし、この設定値は、画像形成装置２０１の生産性等を考慮して設定される値である。なお、本実施形態においては、引抜モータＭ２の変速に合わせて給送モータＭ１の出力も同時に変更されているが、引抜モータＭ２のみを変速する構成としてもよい。

このような搬送タイミング制御を経て、シートＰ１の前端がレジストレーションローラ対２４０に突き当てられると、時刻Ｔ３に引抜モータＭ２の駆動が停止されてシートＰ１の搬送が一時停止される。その後、レジストレーションローラ対２４０は、２次転写部Ｔｒ２におけるトナー像の転写タイミング（画像形成部２０１Ｂの動作タイミング）に合わせて、時刻ＴｒにシートＰ１の搬送を再開して画像形成部２０１ＢにシートＰ１を供給する。なお、図５に示す実施例では、レジストレーションローラ対２４０の駆動開始（時刻Ｔｒ）に合わせて引抜モータＭ２の駆動を再開させて、レジストレーションローラ対２４０によるシートの搬送を補助させている。その後、シートＰ１の後端が引抜ローラ対８のニップ部を抜けた後のタイミングで、引抜モータＭ２の駆動が停止される。

［駆動停止タイミング］
次に、シート給送動作において給送モータＭ１の駆動を停止するタイミングについて説明する。図５に示すように、給送モータＭ１は、引抜モータＭ２の停止タイミング（時刻Ｔ３）よりも早いタイミングで駆動を停止される。上記搬送タイミング制御において、制御部９が引抜モータＭ２を変速させる制御信号を送信してから、引抜モータＭ２の出力が第２速度Ｖ２に対応する回転数で安定するまでには、所定の時間幅（変速時間ｔ１）が必要となる。この変速時間ｔ１の値は、モータの応答特性（制御信号の入力から回転数変化までの遅延時間）や、変速ショックによるシートのダメージを防ぐこと等を考慮して設定される。本実施形態に係る制御部９は、引抜モータＭ２に制御信号を送信してから、少なくとも変速時間ｔ１が経過した後に、給送モータＭ１の駆動を停止している。

また、制御部９は、給送センサ１２がシートＰ１の前端を検出した際の検出信号をトリガとして、シートＰ１の前端が引抜ローラ８ａに到達するまでの所要時間である搬送時間ｔ２を算出する。そして、時刻Ｔ１に給送センサ１２がＯＮ信号を発してから、少なくとも搬送時間ｔ２が経過した後に、給送モータＭ１の駆動が停止される。すなわち、制御部９は、引抜モータＭ２の変速が完了し、かつ、シートＰ１の前端が引抜ローラ８ａに到達したことを条件として、給送モータＭ１の駆動を停止させる。図５に示す実施例ではｔ１＜ｔ２であるため、給送モータＭ１は搬送時間ｔ２が経過したタイミングで駆動停止されている。

なお、上記搬送時間ｔ２は、シートＰ１の前端が引抜ローラ対８のニップ部よりも所定距離ｘ１だけ下流となる位置（所定位置）に到達するように設定される。ただし、この所定距離ｘ１とは、部品の公差やシート寸法のばらつき、及びモータ出力の設定値と実際の回転速度のずれ等を考慮して、シートＰ１を引抜ローラ対８に確実に引渡し得るように設定される距離である。本実施形態においては、所定距離ｘ１を、例えば引抜ローラ対８のニップ部の下流１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲に設定すると好適である。

給送モータＭ１が駆動停止された後も、シートＰ１は引抜ローラ８ａによってレジストレーションローラ対２４０へ向けて継続して搬送される。このとき、取出しローラ２及び給送ローラ３は、ワンウェイクラッチの作用により、シートＰ１に連れ回って送り方向に空転する。一方、分離ローラ４は、トルクリミッタ５を介して給送モータＭ１に駆動連結されているため、送り方向への回転を制限される。すなわち、分離ローラ４に送り方向のモーメントが作用すると、停止状態にある給送モータＭ１の機械的負荷によって、分離ローラ４の送り方向の回転に抵抗する力が分離ローラ軸４ａから分離ローラ４に作用する。従って、分離ローラ４は、分離ニップ部Ｎ１に１枚のシートＰ１が挟持された状態では（図３（ａ）参照）、シートＰ１の搬送に伴って送り方向に回転する。また、分離ニップ部Ｎ１に重送シートが進入すると（図３（ｂ）参照）、分離ローラ４は回転を停止して摩擦力によって重送シートを保持する。

［制御フロー］
次に、制御部９が行うシート給送動作の制御フローについて、図６に示すフローチャートに沿って説明する。制御部９は、給送モータＭ１及び引抜モータＭ２に、第１速度Ｖ１に対応する出力で駆動を開始させる信号を送ってシート給送動作を開始させる（Ｓ１）。そして、シートＰ１の前端が給送センサ１２の検出位置に到達すると、給送センサ１２がＯｎ信号を発する（Ｓ２：Ｏｎ）。すると、制御部９は新たな搬送速度である第２速度Ｖ２の値を決定して、引抜モータＭ２（及び給送モータＭ１）の出力を第２速度Ｖ２に対応する出力へと変更させる（Ｓ３）。このとき、制御部９はタイマ１３を用いて速度変更開始からの経過時間ｔの計測を開始する（ｔ＝０）。

その後、経過時間ｔが変速時間ｔ１より大きく（Ｓ４：Ｙ）、かつ搬送時間ｔ２よりも大きな値となった（Ｓ５：Ｙ）ことを条件として、制御部９は給送モータＭ１の駆動を停止する（Ｓ６）。シートＰ１の前端がレジストレーションセンサ１５の検出位置に到達すると、レジストレーションセンサ１５がＯｎ信号を発する（Ｓ７：Ｏｎ）。すると、制御部９はシートＰ１の前端がレジストレーションローラ対２４０に突き当てられた状態となるように、所定の時間待機した後で引抜モータＭ２の駆動を停止させ（Ｓ８）、シート給送動作を終了する。

［本実施形態の効果］
シート給送装置１００Ａは、上述したように搬送タイミング制御を行い、シートＰ１がレジストレーションローラ対２４０に到達するタイミングを揃えている。これにより、搬送タイミングが遅れる場合を考慮してレジストレーションローラ対２４０の動作開始タイミング（図５の時刻Ｔｒ）を遅く設定する必要がなく、画像形成装置２０１の生産性を向上できる。また、シートを連続搬送する際にシート同士の間隔が適切に制御されるため、シートを安定して搬送させることができる。

ここで、本実施形態に対する第１の比較例として、図７に示すように給送モータＭ１の駆動が本実施形態よりも長く継続される構成について説明する。すなわち、この構成においては、引抜モータＭ２の変速が完了し、シートＰ１が引抜ローラ８ａに到達した後も給送モータＭ１の駆動が継続される。そして、シートＰ１の前端がレジストレーションローラ対２４０に到達した後のタイミング（時刻Ｔ３）で、引抜モータＭ２と共に給送モータＭ１の駆動が一時停止される。なお、この比較例では、引抜モータＭ２の駆動再開（時刻Ｔｒ）と共に給送モータＭ１の駆動が再開された後、シートＰ１の後端が取出しローラ２の所定距離ｘ２上流に到達したタイミング（時刻Ｔ４）で駆動停止されている。ただし、所定距離ｘ２は、部品の公差やシート寸法のばらつき、及びモータ出力の設定値と実際の回転速度のずれ等を考慮して、取出しローラ２が最上位のシートＰ１の次のシートを繰り出さないように設定される。

しかしながら、第１の比較例のような構成では、本実施形態に比して給送モータＭ１の駆動時間が長く、分離ローラ４に長時間に亘って戻し方向の駆動力が入力される。このため、上述したように分離ローラ４の振動が継続的に発生してしまい、耳障りな振動音が発生する虞がある。一方、本実施形態に係るシート給送装置１００Ａでは、第１の比較例に比して給送モータＭ１の駆動が速やかに駆動停止されて分離ローラ４の振動が抑制されるため、振動音を低減させることができる。また、駆動停止のタイミングはシートＰ１の前端が引抜ローラ８ａに到達するタイミングよりも後に設定されるため、給送モータＭ１が停止する前にシートＰ１を引抜ローラ対８に確実に引渡して、安定してシートを搬送させることができる。

また、本実施形態に対する第２の比較例として、図８に示すように給送モータＭ１の駆動が引抜モータＭ２の変速中に停止される構成について説明する。すなわち、この構成においては、引抜モータＭ２の変速が完了する時刻Ｔ５よりも前のタイミングで、給送モータＭ１の駆動が停止される。しかしながら、変速時間ｔ１の間はシートＰ１の搬送速度が変化しつつある状態のため、分離ローラ４に伝わるトルク負荷が不規則に変動する。また、分離ローラ４に戻し方向の駆動力が入力されていない状態では、駆動力が入力される場合に比して分離ローラ４がシートＰの重送を防ぐ作用は弱まっている。このため、この比較例のようにシートＰ１の搬送速度が変更されつつある状態で分離ローラ４への駆動力の供給が中断されると、搬送速度の変動によって分離ローラ４の挙動が不安定となり、シートの重送が発生する虞がある。

一方、本実施形態に係るシート給送装置１００Ａにおいては、制御部９が少なくとも変速時間ｔ１の間待機することで、引抜モータＭ２が変速後の回転数で安定した状態で給送モータＭ１の駆動が停止される。このため、分離ローラ４に不規則なトルク負荷が作用することを防いで、シートの重送を防ぐことができる。すなわち、本実施形態に係るシート給送装置１００Ａは、シートの重送を防ぐと共に、振動音を低減することができる。

また、本実施形態において、搬送タイミング制御のトリガとなる給送センサ１２は、引抜ローラ８ａの上流に配置されている。このため、制御部９はシートＰ１の前端が引抜ローラ対８のニップ部に到達する前に引抜モータＭ２の変速を開始させることで、シートＰ１が引抜ローラ８ａに到達した際に、速やかに給送モータＭ１の駆動を停止させることができる。そして、例えば給送センサ１２を引抜ローラ８ａよりも下流に配置するものに比して、分離ローラ４に駆動力が供給される時間を短縮して、振動音を一層効果的に低減させることができる。

［他の実施形態］
上述した実施形態において、制御部９はレジストレーションローラ対２４０への到達タイミングを揃える搬送タイミング制御として引抜モータＭ２の出力を変更させているが、他の目的で引抜モータＭ２を変速する制御を行う場合にも適用可能である。このような場合としては、比較的小さな搬送速度でシートの給送を開始させた後、シートが給送カセットから十分に前進した段階で搬送速度を大きくすることでシートの重送を防ぐ構成が挙げられる。この場合も、搬送速度の変速が完了し、かつ分離ローラよりも下流の搬送部材にシートの前端が到達したことを条件に給送モータ（第１駆動手段）の駆動を停止することで、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態においてシートＰ１の搬送タイミングを揃える目標位置（所定位置）にはレジストレーションローラ対２４０が設けられているが、他の位置を目標に搬送タイミングを制御する構成であっても構わない。

また、給送センサ１２は引抜ローラ８ａよりも下流に配置されてもよい。この場合、制御部９は給送センサがシートＰ１の前端を検出したタイミングで引抜モータＭ２の変速を開始すると共に、変速が完了したタイミングで給送モータＭ１の駆動を停止することで、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態に係る給送ローラ３及び分離ローラ４は、給送モータＭ１からの駆動力を分配されて同時に駆動される構成としているが、第１駆動手段として、給送ローラ３及び分離ローラ４をそれぞれ駆動する２つの駆動源（モータ）を設けてもよい。

また、本実施形態に係るシート搬送装置は画像形成部２０１Ｂにシートを給送するシート給送装置として構成されているが、他の部位においてシートを搬送するシート搬送装置にも適用可能である。このようなシート搬送装置としては、画像読取装置２０２（図１参照）の読取り部位に原稿シートを１枚ずつ分離して供給する原稿送り装置（ＡＤＦ）が挙げられる。

３…第１搬送部材（給送ローラ）／４…分離ローラ／５…トルクリミッタ／８ａ…第２搬送部材、ローラ部材（引抜ローラ）／８ｂ…対向ローラ／９…制御手段（制御部）／１２…シート検知手段（給送センサ）／１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ…シート搬送装置（シート給送装置）／２０１…画像形成装置／２０１Ｂ…画像形成手段（画像形成部）／２４０…レジストレーションローラ対／Ｍ１…第１駆動手段（給送モータ）／Ｍ２…・第２駆動手段（引抜モータ）／Ｐ，Ｐ１，Ｐ２…シート／Ｆｄ…搬送方向（給送方向）

Claims (7)

1. シートを搬送方向に搬送する第１搬送部材と、
   前記第１搬送部材を駆動する第１駆動手段と、
   前記第１搬送部材に圧接されると共に、トルクリミッタを介して前記第１駆動手段に接続されて前記搬送方向に逆らう方向に駆動される分離ローラと、
   前記搬送方向において前記第１搬送部材の下流に配置され、シートを前記搬送方向に搬送する第２搬送部材と、
   前記第２搬送部材を駆動する第２駆動手段と、
   シートを第１速度で搬送させるように前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段の駆動を開始させた後、シートを前記第１速度とは異なる第２速度で搬送させるように前記第２駆動手段の出力を変更すると共に、前記第２駆動手段の出力の変更が完了し、かつシートの前端が前記第２搬送部材に到達したことを条件として、前記第１駆動手段の駆動を停止させる制御手段と、を備える、
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記搬送方向において、前記第１搬送部材と、前記第２搬送部材よりも下流の所定位置との間に配置され、シートを検知可能なシート検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記シート検知手段からの検知信号に基づいて、前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段の駆動を開始させてからシートの前端が前記所定位置に到達するまでの経過時間を設定値に近付けるように、前記第２駆動手段の出力を変更する、
   請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記所定位置には、シートの前端が突き当てられた状態でシートの搬送を一時停止すると共に、装置本体の動作タイミングに合わせてシートの搬送を再開するレジストレーションローラ対が設けられる、
   請求項２に記載のシート搬送装置。
4. 前記シート検知手段は、前記搬送方向において前記第２搬送部材の上流に配置される、
   請求項２又は３に記載のシート搬送装置。
5. 前記制御手段は、シートの前端が前記搬送方向において前記第２搬送部材よりも下流の所定位置に到達するタイミングで、前記第１駆動手段の駆動を停止させる、
   請求項４に記載のシート搬送装置。
6. 前記第２搬送部材は、対向ローラとの間にシートを挟持可能なニップ部を形成するローラ部材であり、
   前記所定位置は、前記ニップ部を基準として、前記搬送方向の下流１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下の位置である、
   請求項５に記載のシート搬送装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、
   前記シート搬送装置によって搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、を備えた画像形成装置。

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